内容正文:
期中培优:切线问题5种高频考点复习讲义
期中培优:切线问题5种高频考点复习讲义
考点目录
求函数在某点的切线
求函数过某点的切线
已知切线求参数问题
已知函数过某点的切线数量求参数问题
公切线问题
考点一 求函数在某点的切线
【知识点解析】
一、解题原理
函数在某点处的导数值,等于该点处切线的斜率;该点既是曲线上的点,也是切线上的公共点,兼具曲线与直线双重属性。依托导数几何意义,结合直线点斜式方程,即可唯一确定切线方程。
二、解题思路
1. 确定切点:题干给出的点直接为切点,无需额外设元;
1. 求导运算:对原函数求导,得到导函数解析式;
1. 计算斜率:将切点横坐标代入导函数,求出切线斜率;
1. 求切点纵坐标:将切点横坐标代入原函数,确定切点完整坐标;
1. 写切线方程:利用点斜式列出方程,整理为斜截式或一般式。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·江苏·期中)若,则在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
例2.(25-26高三下·辽宁铁岭·月考)函数的图象在处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·山东济南·期中)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高三下·陕西西安·月考)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
考点二 求函数过某点的切线
【知识点解析】
一、解题原理
该点不一定是切点,只是切线经过的定点,无法直接代入导数求斜率。需先设出未知切点,利用切点处导数为斜率、切点在曲线上、切线过定点三个等量关系,构造方程求解切点横坐标,进而求出切线方程。
2、 解题思路
1. 设切点:设未知切点坐标;
2. 表示斜率:由导函数得切线斜率;
3. 列切线通式:根据点斜式,写出含参切线方程;
4. 代入定点:将已知定点坐标代入切线方程,得到关于的方程;
5. 求解化简:解方程得出切点横坐标,回代求出斜率;
6. 写出切线:每一个有效切点,对应一条过该点的切线。
【例题分析】
例1.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二下·广东佛山·月考)过作函数的图像的切线,切线方程为__________.
例3.(25-26高二下·山东济南·月考)已知函数,求过点且与曲线相切的方程__________.
【变式训练】
变式1.(24-25高二下·重庆渝中·期中)过点作函数图像的切线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26高二下·湖北宜昌·月考)函数过的切线为________.
变式3.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,则过点且与曲线相切的直线方程为______
考点三 已知切线求参数问题
【知识点解析】
一、解题原理
已知切线方程、切线斜率、切线平行或垂直等条件,结合导数几何意义,形成两组核心等量:一是切点处导数=切线斜率,二是切点同时在曲线与切线上。通过联立方程组,建立含参数的等式,求解参数的值。
2、 解题思路
1. 对含参函数求导,用参数表示切线斜率;
2. 根据已知切线条件(已知斜率、平行、垂直),列出斜率等式;
3. 设公共切点,切点坐标同时满足原函数与切线方程;
4. 联立斜率方程与切点方程,构造方程组;
5. 解方程求出参数,检验解是否符合定义域与题意,舍去增根。
【例题分析】
例1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
例3.(2026·安徽·模拟预测)若直线与曲线相切,则实数的值为___________.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·浙江丽水·期中)已知曲线在点处的切线与直线平行,则a的值为( )
A.3 B. C. D.
变式2.(25-26高二下·河南南阳·月考)已知函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数( )
A. B.1 C. D.
变式3.(25-26高二下·四川成都·期中)已知曲线与相切,其中为自然常数,则________.
考点四 已知函数过某点的切线数量求参数问题
【知识点解析】
一、解题原理
过定点的切线条数,等价于切点横坐标方程的实数根个数。将切线问题转化为函数零点问题,通过构造新函数,利用导数研究函数单调性、极值,结合极值的符号分布,控制方程根的数量,反向确定参数取值范围。
2、 解题思路
1. 设切点,写出含参切线方程,代入已知定点;
2. 整理化简,得到只含切点横坐标与参数的方程;
3. 构造单变量新函数,将切线个数问题转化为函数零点个数问题;
4. 求新函数导数,分析单调性,求出极大值、极小值;
5. 根据题目要求的切线数量,列出极值符号约束条件;
6. 解不等式,结合定义域与边界情况,确定参数最终范围。
【例题分析】
例1.(24-25高二下·江西南昌·期中)过点可以做三条直线与曲线相切,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例2.(2026·安徽安庆·三模)过曲线:外一点作的切线,恰好可作两条,则( )
A. B. C. D.
例3.(2025·陕西榆林·模拟预测)已知过点可作三条直线与曲线相切,则实数a的取值范围为______.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知,若曲线存在两条过点的切线,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
变式3.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)若过点可以作曲线的两条切线,则实数的取值范围是________.
考点五 公切线问题
【知识点解析】
一、解题原理
两个不同曲线存在同一条切线即为公切线,分公共切点与不同切点两种情况。核心等量关系:两条曲线在各自切点处切线斜率相等,且两条切线方程完全重合;依靠导数表示斜率,结合直线方程一致建立方程组,求解切点或参数。
2、 解题思路
1. 分别在两条曲线上各设一个切点;
2. 分别对两个函数求导,用切点横坐标表示各自切线斜率;
3. 利用公切线斜率相等,列出第一个方程;
4. 分别写出两条曲线的切线方程;
5. 依据两条切线为同一直线,截距相等,列出第二个方程;
6. 联立双方程,求解切点横坐标,进而求出公切线方程;
7. 若含参数,结合方程有解条件,求解参数范围。
【例题分析】
例1.(25-26高三下·重庆沙坪坝·开学考试)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.0 B.1 C. D.
例2.(25-26高二下·重庆·月考)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.
例3.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·广西贺州·期末)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. C. D.
变式2.(2026·河南焦作·一模)已知曲线与的公切线为,则在轴上的截距为___________.
变式3.(25-26高二下·江苏无锡·期中)已知曲线与恰好存在两条公切线,则实数的取值范围是__________.
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考点目录
求函数在某点的切线
求函数过某点的切线
已知切线求参数问题
已知函数过某点的切线数量求参数问题
公切线问题
考点一 求函数在某点的切线
【知识点解析】
一、解题原理
函数在某点处的导数值,等于该点处切线的斜率;该点既是曲线上的点,也是切线上的公共点,兼具曲线与直线双重属性。依托导数几何意义,结合直线点斜式方程,即可唯一确定切线方程。
二、解题思路
1. 确定切点:题干给出的点直接为切点,无需额外设元;
1. 求导运算:对原函数求导,得到导函数解析式;
1. 计算斜率:将切点横坐标代入导函数,求出切线斜率;
1. 求切点纵坐标:将切点横坐标代入原函数,确定切点完整坐标;
1. 写切线方程:利用点斜式列出方程,整理为斜截式或一般式。
【例题分析】
例1.(25-26高二下·江苏·期中)若,则在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先确定切点坐标,再利用复合函数求导法则计算导函数得到切线的斜率即可求解.
【详解】将代入中,得,因此切点为,
,, 即切线斜率为且过点,
故切线方程为,整理得.
例2.(25-26高三下·辽宁铁岭·月考)函数的图象在处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
【详解】将 代入函数 ,得,
因此切点为 ,
又因为,
将 代入,,即,
所以,
即.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·山东济南·期中)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,,
又,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
变式2.(25-26高三下·陕西西安·月考)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以切线的斜率为,
故所求切线的方程为,即.
考点二 求函数过某点的切线
【知识点解析】
一、解题原理
该点不一定是切点,只是切线经过的定点,无法直接代入导数求斜率。需先设出未知切点,利用切点处导数为斜率、切点在曲线上、切线过定点三个等量关系,构造方程求解切点横坐标,进而求出切线方程。
2、 解题思路
1. 设切点:设未知切点坐标;
2. 表示斜率:由导函数得切线斜率;
3. 列切线通式:根据点斜式,写出含参切线方程;
4. 代入定点:将已知定点坐标代入切线方程,得到关于的方程;
5. 求解化简:解方程得出切点横坐标,回代求出斜率;
6. 写出切线:每一个有效切点,对应一条过该点的切线。
【例题分析】
例1.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由 ,得 .
设切点为 ,则切线斜率 .
切线方程为 .
将原点 代入得 ,
即 ,因为,所以,解得 .
所以切线斜率 ,切线方程为 .
故所求切线方程为 .
例2.(25-26高二下·广东佛山·月考)过作函数的图像的切线,切线方程为__________.
【答案】
【分析】设切点为,求得切线方程为,由切线过点,代入求得的值,进而得到切线方程.
【详解】由函数,可得,
设切点为,可得,
所以切线方程为,
因为切线过点,可得,解得,
所以过点的切线方程为.
例3.(25-26高二下·山东济南·月考)已知函数,求过点且与曲线相切的方程__________.
【答案】和
【分析】设出切点,利用导数的几何意义与直线的点斜式方程可表示出切线方程,再将点代入计算即可得切点坐标,即可得解.
【详解】,设切点为,则切线方程为,
由该直线过点,则,整理得,
即为,解得或,
则切线方程为与,
即为与.
【变式训练】
变式1.(24-25高二下·重庆渝中·期中)过点作函数图像的切线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先设置切点的坐标,然后对函数进行求导,求出该函数在该点的斜率,然后将点代入切线方程,求出参数,进而得到切线方程的表达式.
【详解】设切点为,
对函数求导可得,
则切点处的斜率为,所以切线方程为,
因为切线过点,代入切线方程,可得,
整理得,则所求切线方程为.
故选:D.
变式2.(25-26高二下·湖北宜昌·月考)函数过的切线为________.
【答案】
【分析】设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,再由切线过点,代入求出,即可求出切线方程.
【详解】设切点为,,故切线方程斜率,
切线方程为:,
代入点得:,化简得:,解得:,
即,代入切线方程得:,化为一般式得:.
变式3.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,则过点且与曲线相切的直线方程为______
【答案】和
【分析】设切点,写出切线方程,将点代入切线方程,即可求出切点,则可得答案.
【详解】设切点,
因为,所以,则,
所以切线方程为:,
将点代入得:,
化简得:即:
解得:或
当时,切线方程为:,化简得:,
当时,切线方程为:,化简得:.
所以过点且与曲线相切的直线方程为和.
考点三 已知切线求参数问题
【知识点解析】
一、解题原理
已知切线方程、切线斜率、切线平行或垂直等条件,结合导数几何意义,形成两组核心等量:一是切点处导数=切线斜率,二是切点同时在曲线与切线上。通过联立方程组,建立含参数的等式,求解参数的值。
2、 解题思路
1. 对含参函数求导,用参数表示切线斜率;
2. 根据已知切线条件(已知斜率、平行、垂直),列出斜率等式;
3. 设公共切点,切点坐标同时满足原函数与切线方程;
4. 联立斜率方程与切点方程,构造方程组;
5. 解方程求出参数,检验解是否符合定义域与题意,舍去增根。
【例题分析】
例1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设出切点坐标,根据导数的几何意义,结合切点在切线和曲线上列方程组求解可得.
【详解】设直线与曲线相切于点,
因为,所以,解得.
例2.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
【答案】2
【分析】根据题意先求出曲线在处的切线方程,设与曲线的切点,利用导数的几何意义推得关于的方程组,求解即得.
【详解】由求导得,则曲线在处的切线方程为,即,
设曲线的切线的切点为,由求导得,
依题意可得,解得.
例3.(2026·安徽·模拟预测)若直线与曲线相切,则实数的值为___________.
【答案】5
【分析】设直线与曲线相切于点,进而结合导数几何意义求得切点为,再代入直线方程求解即可.
【详解】设直线与曲线相切于点,
由得,
所以,整理得,解得或(舍去),
所以,即切点为
所以将代入直线方程得,解得.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·浙江丽水·期中)已知曲线在点处的切线与直线平行,则a的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【详解】,
因为在点处的切线与直线平行,
所以,解得.
变式2.(25-26高二下·河南南阳·月考)已知函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义求出函数在已知点处的切线方程,再利用该直线与函数的图象相切,根据切点处的导数值等于切线斜率确定切点,最后利用切点在切线上求解参数即可.
【详解】已知,求导得:代入得:,
切线斜率,由点斜式得切线方程:,即,
设与相切于点,
对求导得:切线斜率等于在切点处的导数值,
因此:,切点在切线上,
代入得:整理得:.
变式3.(25-26高二下·四川成都·期中)已知曲线与相切,其中为自然常数,则________.
【答案】
【分析】切点坐标为,利用导数的几何意义求解曲线切线斜率.
【详解】对求导得,设切点坐标为,
根据导数的几何意义,切线斜率满足,
切点同时在曲线和切线上,
因此可得方程组消去得,
将代入得,
因为,两边约去得,因此.
考点四 已知函数过某点的切线数量求参数问题
【知识点解析】
一、解题原理
过定点的切线条数,等价于切点横坐标方程的实数根个数。将切线问题转化为函数零点问题,通过构造新函数,利用导数研究函数单调性、极值,结合极值的符号分布,控制方程根的数量,反向确定参数取值范围。
2、 解题思路
1. 设切点,写出含参切线方程,代入已知定点;
2. 整理化简,得到只含切点横坐标与参数的方程;
3. 构造单变量新函数,将切线个数问题转化为函数零点个数问题;
4. 求新函数导数,分析单调性,求出极大值、极小值;
5. 根据题目要求的切线数量,列出极值符号约束条件;
6. 解不等式,结合定义域与边界情况,确定参数最终范围。
【例题分析】
例1.(24-25高二下·江西南昌·期中)过点可以做三条直线与曲线相切,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义及直线的点斜式方程可得切线方程,从而将问题化为方程有3解,进而转化为与有3个交点,设,从而利用导数研究函数的单调性及极值,即可求解.
【详解】因为,所以,
设过点的切线切曲线于点,
则切线方程为,又其过点,
所以,所以根据题意可得该关于的方程有3解,
即方程有3解,
所以与有3个交点,
设,则,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以的极小值为,的极大值为,
且时,;时,,
所以要使与有3个交点,则需.
故选:A
例2.(2026·安徽安庆·三模)过曲线:外一点作的切线,恰好可作两条,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义求出函数的切线方程,代入点,整理得,令,利用导数确定函数的单调区间及极值,作出图象,结合图象求解即可.
【详解】设切点为,
据题意:这样的切点有两个,
即关于的方程有且仅有两根.
因为,
所以切线方程为,
即为过切点的切线,
又在此切线上,
所以,
即,
所以,
令,
所以,
所以,则或,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极大值为,极小值为,
当趋于时,趋于,当趋于时,趋于,
作出函数的图象,如图所示:
又不在曲线C上,所以,
由的图象可知.
例3.(2025·陕西榆林·模拟预测)已知过点可作三条直线与曲线相切,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据函数导数求解函数的切线方程,由切线过点可得.构造新函数,结合函数导数判断函数的单调性求得极值,根据数形结合求得实数a的取值范围.
【详解】由题意,设点为曲线的切点,
则切线方程为,整理得,
将点代入可得.
令,则,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
又,,当时,方程有3个不同的实数根,
即当时,有3个不同的满足方程,
即过点可作三条直线与曲线相切.
故答案为:.
【变式训练】
变式1.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知,若曲线存在两条过点的切线,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设过点的直线与相切于点,利用导数的几何意义,求出切线方程,代入点,根据关于的一元二次方程有两个不同解,利用求解即可.
【详解】因为,,
所以,
设过点的直线与相切于点,
则切线方程为,
代入,
得,
整理得,
因为有两条这样的切线,
所以此方程有两个不同解,
所以,
解得或,
所以实数的取值范围为.
变式2.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】设出切点,写出切线方程,将点代入,参变分离,将原问题转化为直线与函数有三个交点,画出的草图,即可得出答案.
【详解】设切点为,因为函数,所以,则,
所以切线方程为:,又切线方程过点,
所以,化简得:,
令,所以
所以当或时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的极小值为,极大值为,
的草图如下:
过点可作曲线的3条切线等价于直线与函数有三个交点,则,
所以.
变式3.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)若过点可以作曲线的两条切线,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】设出切点,写出切线方程,依题转化成有两个不同得实数根.设,求得的单调区间和最大值即可得解.
【详解】设切点为,由题得:,故切线的斜率为,切线方程为:,
因切线经过点,则,故有两个不同的实数根.
不妨设,则
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
故,则,即,所以实数的取值范围为.
故答案为:.
考点五 公切线问题
【知识点解析】
一、解题原理
两个不同曲线存在同一条切线即为公切线,分公共切点与不同切点两种情况。核心等量关系:两条曲线在各自切点处切线斜率相等,且两条切线方程完全重合;依靠导数表示斜率,结合直线方程一致建立方程组,求解切点或参数。
2、 解题思路
1. 分别在两条曲线上各设一个切点;
2. 分别对两个函数求导,用切点横坐标表示各自切线斜率;
3. 利用公切线斜率相等,列出第一个方程;
4. 分别写出两条曲线的切线方程;
5. 依据两条切线为同一直线,截距相等,列出第二个方程;
6. 联立双方程,求解切点横坐标,进而求出公切线方程;
7. 若含参数,结合方程有解条件,求解参数范围。
【例题分析】
例1.(25-26高三下·重庆沙坪坝·开学考试)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】设,设切点为,由导数求出切线的斜率,进而使用点斜式求出切线的方程,与比较系数,即可求得切线方程为,设,设切点为,同理可求出切线的方程,再与比较系数,即可求得的值.
【详解】设,,设切点为,则切线斜率为,
则切线方程为,即,
由题意得,即,解得,
即与的公切线为,
,,设切点为,则切线斜率为,
则切线方程为,即,
由题意得,即,解得,
故选:A.
例2.(25-26高二下·重庆·月考)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.
【答案】或0
【详解】设,切点为,
可知,则切线方程为,化简得,
设,切点为,
可知,则切线方程为,化简得,
当两条切线为同一直线时,
由可得,代入上式得,化简得,
解得或,由,可知或0.
例3.(25-26高二下·湖北·期中)若直线既是曲线在处的切线,也是曲线的切线,则实数_________.
【答案】2
【分析】根据题意先求出曲线在处的切线方程,设与曲线的切点,利用导数的几何意义推得关于的方程组,求解即得.
【详解】由求导得,则曲线在处的切线方程为,即,
设曲线的切线的切点为,由求导得,
依题意可得,解得.
【变式训练】
变式1.(25-26高二上·广西贺州·期末)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设曲线上的切点为,曲线上的切点为,利用导数的几何意义表示出切线方程,从而得到方程组,求出、,即可得到切线方程,从而求出的值.
【详解】设曲线上的切点为,
曲线上的切点为,
由可得,则
,所以切线方程为,
由可得,则,
所以,即,解得,
切线方程为,即,所以.
故选:C
变式2.(2026·河南焦作·一模)已知曲线与的公切线为,则在轴上的截距为___________.
【答案】/
【分析】分别设出两曲线的切点,并写出切线方程,因为公切线,对应斜率以及截距相等得到等式进行消元求解即可.
【详解】设曲线上的切点为,
又因为,所以直线,
即
设曲线上的切点为,
又因为,所以直线,
即
因为是公切线,所以,解得
所以
所以在轴上的截距为
变式3.(25-26高二下·江苏无锡·期中)已知曲线与恰好存在两条公切线,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】设两切点分别为,,由导数求得斜率相等,从而得,构造函数,根据与有两个交点,利用导数求解即可.
【详解】因为求导得由求导得,
设与相切的切点为,与曲线相切的切点为,
则有公共切线的斜率(*),
又因为,,代入(*),得,
即,则,
又因为,所以,
因为存在两条公切线,该方程在上有两解,
令,则,
所以当时,单调递减;
当时,单调递增;
所以函数在处取极大值,也是最大值,,
当时,,当时,,
因为存在两条公切线,即与有两个交点,则,
所以实数的取值范围为.
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